[发明专利]用于记录拧紧螺丝的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于记录利用手持的装配工具完成的拧紧螺丝的一种方法和一种装置，其中，通过该装配工具检测拧紧螺丝的过程中的至少一个特征值。

背景技术

这种方法和装置由现有技术所公开，并且用于确保质量安全、例如确保在装配车辆时的质量安全。

即使在高度自动化的制造过程中，如今也仍多是借助于手持的装配工具、例如利用气动的、电动或电子气动的手持式螺丝刀手动地安装螺丝。在此将手持的装配工具理解为这种是由人、而非由机器人放置到螺丝上的装配工具，但并不排除存在附加的、使装配工具的操作变得简单化的引导部件。在此，为确保质量安全通常期望的或必要的是，对螺丝的置入进行监控。在此已公开的是，记录转矩和由装配工具在拧紧螺丝时实施的旋转。

但原则上也值得期望的是，将置入螺丝的装配位置记录下来。迄今为止，螺丝刀的借助于测量技术进行的测量不能以充分的精确性和可靠性实现。在其它的手持的工具中也可能出现类似问题。

在应用设有用于进行惯性导航的传感装置的装配工具时，实际上在流水线生产中产生了这一问题，即装配对象部分地以变化的速度沿传送带运动，并且单个的装配工位部分地在传送带方向上相对于底基运动。其中，螺丝刀例如被放置在能够沿装配带滑动的旋拧工位中，这使得不能利用相对简单的工具对相应的螺丝刀位置进行绝对确定。

发明内容

本发明的目的在于，提出使能够利用简单的工具以高度的精确性并且可靠地确定手持的装配工具的位置的一种方法和一种装置。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法实现，并且特别是这样实现，即从装配工具的位置出发记下螺丝周围环境的图像，并且借助于图像信息实施对旋拧位置的定位和记录。

本发明基于这一认识，即在从工具的放置位置直到应用位置的空间内的导航是非常困难并且花费高昂，这是由于装配对象是运动的，并且惯性导航仅能提供有限的精确性。因此根据本发明提出，从装配工具的位置出发记下螺丝周围环形的图像，并且借助于图像信息实施对旋拧位置的定位和记录，并且将检测到的拧紧过程的特征值与这样记录下的旋拧位置联系起来。

本发明的有利的实施方式在附图的说明以及从属权利要求中进行说明。

根据第一种有利的实施方式，能够在拧紧过程结束后记下图像，这能够通过所检测的拧紧过程的特征值、例如旋转的数量和/或最大转矩来确定。

用于进行图像处理和图像分析的投入能够通过另一种有利的实施方式大大降低，在该实施方式中，在装配工具远离拧紧螺丝的位置并且被带入预定的触发区域内后记下图像。也就是说，如果螺丝被拧紧并且紧接着取走螺丝刀的话，该运动便能够被惯性导航装置识别。在螺丝刀被取走后，随后能够拍摄图像，在这些图像中公开了工具在螺丝头上方的哪一高度上。借助于通常通过三个加速度接收器来实现的惯性导航装置，集成在螺丝刀中的传感装置也能够感应出图像是从哪一方向拍摄的。通过这种方式能够将在该时间点上仅包含主要信息、即螺丝和它邻近的周围环境的图像进行分类。

通过检测拧紧螺丝的过程中的特征值、即测量在整条路径上的旋转、转角和/或转矩，能够得出是否已将螺丝旋入的结论。通过在应用拍摄的在空间中的已知方向的情况下根据本发明来简化图像分析，能够快速地对旋拧位置进行归类。在完成了对旋拧位置的定位和验证后，便能将该旋拧位置记录下来。随后便又可将所拍摄的图像删除，以便将待储存的数据量保持在较低水平。

根据另一种有利的实施方式，从相对于螺旋轴的方向来看，在装配工具被带入预定的间隔区域内和预定的角度范围内后，可以记下图像。换句话说，即当装配工具与旋转轴之间具有一定距离，并且相对于旋转轴处于一定的角度位置上时，则记下图像。由于间隔区域和角度范围可参数化，能够使触发范围与装配工人的情况相适应，由此基于自动的图像删除不会额外地增加装配工人的负担。借助于装配工具的惯性导航装置能够确定何时到达了触发区域。

在此可能有利的是，为了对旋拧位置进行定位，也检测装配工具是由何人操作的。通过这种方式可以兼顾考虑到操作螺丝刀的工人是惯用右手或者是惯用左手，这是由于在这两种情况下握持螺丝刀的方式是不同的，而这则可能导致图像的背景稍有差异。